资源描述
,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,夹套反,应,应釜,课程设,计,计任务,书,书,设计参数要求,容器内,夹套内,工作压力 ，,Mpa,设计压力 ，,Mpa,2.8,2.0,工作温度 ，,设计温度 ，,200,250,介质,氯乙烯单体,蒸汽,全容积 ，,m,4.3,操作容积 ，,m,2.6,传热面积 ，,m,腐蚀情况,微弱,推荐材料,16MnR,搅拌器型式,浆式,搅拌轴转速 ，,r/min,85,轴功率 ，,KW,2.8,目录,1,第二章 反应釜夹套的设计,2,第三章,反应釜传动装置,3,第四章,搅拌装置的选型与尺寸设计,4,第一章,反,反应,釜,釜釜体,的,的设计,第五章 反应釜的轴封装置,5,第六章 反应釜的其它附件,6,第三章反应釜,传,传动装,置,置,第五章,反,反应,釜,釜的轴,封,封装置,第六章,反,反应,釜,釜的其,它,它附件,第二章,反,反应,釜,釜夹套,的,的设计,第一章,反,反应,釜,釜釜体,的,的设计,第四章搅拌装,置,置的选,型,型与尺,寸,寸设计,课程设,计,计说明,书,书,计算部,分,分,选型部,分,分,计算部,分,分,第一章,反,反应,釜,釜釜体,的,的设计,1.1,反应釜,筒,筒体的,设,设计和,计,计算,1.1.1,筒体,DN,的确定,对于直,立,立反应,釜,釜来说,，,，釜体,设,设备的,全,全容积,是,是指圆,柱,柱形筒,体,体及下,封,封头容,积,积，,即,V =V,g,+ V,f,式中,V,g,设备筒,体,体部分,容,容积，,m,3,;,V,f,封头容,积,积，,m,3,由于反,应,应时基,本,本处于,气,气液共,存,存状态,，,，换热,一,一定要,及,及时，,所,所以主,要,要目的,要,要增大,传,传热面,积,积，根,据,据实际,经,经验几,种,种搅拌,器,器的长,径,径比大,致,致如附,表,表所示,。,。,(,参考文,献,献,【1】P287,表,9-3),所以设,备,备的长,径,径比,=1.2,设备条,件,件反应,温,温度小,于,于,200,，,物料在,反,反应过,程,程中要,呈,呈沸腾,的,的状态,，,，并且,在,在反应,过,过程中,要,要进行,搅,搅拌，,根,根据操,作,作时允,许,许的装,满,满程度,来,来确定,装,装料系,数,数。本,反,反应釜,内,内的反,应,应物质,为,为氯乙,烯,烯单体,，,，其粘,度,度远小,于,于水，,为,为提高,设,设备的,利,利用率,，,，故选,用,用,=0.6,设备容积,V,与操作容积,的,的关系为,Vg=V,故全容积为,V=Vg, =4.3,确定装料系,数,数及全容积,Di,的计算,将,L/Di=1.2,，,=0.6,代入公式得,Di,圆整后,Di=1600,根据规定,=1600,反应釜筒体,PN,的确定,根据设计要,求,求，反应釜,体,体内部压力,为,为,2.8MPa,，因此,PN=2.8MPa,反应釜筒体,封,封头的设计,选,选型和计算,1.2.1,封头的选型,根据设计要,求,求，该反应,釜,釜的封头选,用,用标准为椭,圆,圆形封头，,类,类型是,EHA,。,(,参考文献,【1】 P104,图,4-4),1.2.2,设计参数的,确,确定,Pc=2.8MPa,=1(,双面焊接，,100,无损探伤,) C1=1 C2=1,当操作温度,为,为,200,时，查表得,到,到,16MnR,材料,=170MPa,1.2.3,封头壁厚的,计,计算,式子中,是,是 一,经,经验式。因,所,所选的为标,准,准椭圆形封,头,头，,所以,K=1,将确定的参,数,数代入公式,=13.23mm,设计厚度=13.23+1.0=14.23 ,名义厚度,（,（圆整量,）,） = 14.23+1 +, = 15.23+,圆整后取=16,1.4.4,封,封头深度计,算,算,H=Di4,故封头深度,为,为 H=400mm,1.3,反应釜筒体,长,长度,H,的设计,1.3.1,反,反应釜筒,体,体长度H计,算,算,椭圆形封头,的,的容积,带,带,入,入已知的数,据,据，则,筒体每米高,容,容积,带入相关数,据,据，则,则筒体高度,估,估算为 H=,圆整后取得H=1800,1.3.2,反,反应釜体,长,长径比L/Di复核,反应釜体长,度,度 L=H+h+,其,其中：H为,筒,筒体,h为标准椭,圆,圆封头直变,长,长,为椭圆深度,L=1800+25+,400=1958mm,圆整后 L= 2000 mm,长径比复核,与,与所选用,的,的长径比基,本,本相符。,1.4,反应釜筒体,壁,壁厚设计,内压容器的,壁,壁厚计算公,式,式为,代入数据得,设计厚度=13.29+1.0=14.29 ,名义厚度,（,（圆,整,整量） =14.29 + 1+ = 15.29+,圆整后取= 16,筒体的壁厚,和,和封头的相,同,同所以选= 16,2.1,夹套釜体,DN,、,PN,的确定,2.1.1,夹套釜体,DN,的确定,夹套直径与,筒,筒体直径的,关,关系,（参阅文献,【3】,表,183,）,2.1.2,夹套釜体,PN,的确定,由设计要求,知,知夹套内部,压,压力为,2.0MPa,，因此夹套,釜,釜体,PN=2.0MPa,第二章 反,应,应釜夹套的,设,设计,Di,500-600,700-1800,2000-3000,Dj,Di+50,Di+100,Di+200,2.2,夹套筒体的,设,设计,2.2.1,设计参数的,确,确定,Pc=2.0MPa,=1,（双面焊接,，,，,100, 无损伤,探,探伤）,C,1,=1mmC,2,=1mm,查表得到,16MnR,的,2.2.2,夹套筒体壁,厚,厚的设计,内压薄壁圆,通,通的厚度设,计,计可由公式,代入数据,mm,设计厚度,mm,名义厚度,=11.97+1=12.97mm,圆整后名义,厚,厚度,mm,2.2.3,夹,夹套筒体,长,长度,椭圆形封头,的,的容积,代,代入数据=0.6431102,筒体每米高,容,容积,代入数据2.2698007,则夹套筒体,高,高度估算为m,圆整后=1000mm,2.3,夹套封头的,设,设计,2.3.1,封头的选型,根据设计要,求,求可选用椭,圆,圆形封头，,类,类型是,EHA,2.3.2,设计参数的,确,确定,Pc=2.0MPa,=1,（双面焊接,，,，,100,无损探伤,）,）,在,250,时,16MnR,的,2.3.3,夹套封头壁,厚,厚的设计,将已知参数,代,代入公式,mm,圆整后,2.4,对筒,体,体和,封,封头,进,进行,强,强度,校,校核,根据,参,参考,文,文献,【1,】,】,附表,9-1,得到,：,：常,温,温下,=170MPa,在操,作,作温,度,度下,（,（,250,）,=156MPa,在操,作,作时,夹,夹套,的,的内,压,压,P=2.0MPa,筒体,的,的内,压,压,Pc=2.8MPa,=1,因为,：,：,PPc,所以,在,在进,行,行校,核,核时,筒,筒体,应,应该,按,按照,筒,筒体,的,的内,压,压,P=2.8MPa,进行,校,校核,，,，夹,套,套按,照,照夹,套,套的,内,内压,p=2.0MPa,进行,校,校核,。,。,2.4.1,夹套,（,（内,压,压容,器,器的,试,试压,）,）：,液压,：,：,Pt=1.25p=1.25,2.0,=2.72,气压,：,：,Pt=1.15p=1.152.0=2.51,=14,2=12,=345MPa,液压,：,：=194.03MPa,0.9=0.91345=310.5MPa,因为0.9,，,，所,以,以水,压,压试,验,验验,证,证强,度,度足,够,够。,气压,：,：=179.05MPa,0.8=0.81345=276MPa,因为0.8,，,，,所,所,以,以气,压,压实,验,验验,证,证强,度,度足,够,够,2.4.2,筒体,（,（内,压,压容,器,器的,试,试压,）,）,液压,：,：,Pt=1.25p=1.252.8,=3.81,气压,：,：,Pt=1.15p=1.152.8=3.51,=16,2=14,=345MPa,液压,：,：,=194.03MPa,0.9=0.91345=310.5MPa,因为,0.9,，所,以,以水,压,压试,验,验验,证,证强,度,度足,够,够。,气压,：,：=218.55MPa,0.8=0.8,1,345=276MPa,因,为,为0.8,，,，,所,所,以,以,气,气,压,压,实,实,验,验,验,验,证,证,强,强,度,度,足,足,够,够,2.5,法,兰,兰,连,连,接,接,结,结,构,构,的,的,设,设,计,计,法,兰,兰,连,连,接,接,是,是,由,由,一,一,对,对,法,法,兰,兰,、,、,数,数,个,个,螺,螺,栓,栓,和,和,一,一,个,个,垫,垫,片,片,（,（,圈,圈,）,）,所,所,组,组,成,成,。,。,法,法,兰,兰,在,在,螺,螺,栓,栓,预,预,紧,紧,力,力,的,的,作,作,用,用,下,下,，,，,把,把,处,处,于,于,法,法,兰,兰,密,密,封,封,表,表,面,面,上,上,的,的,凹,凹,凸,凸,不,不,平,平,处,处,填,填,满,满,，,，,这,这,样,样,就,就,为,为,阻,阻,止,止,介,介,质,质,泄,泄,漏,漏,形,形,成,成,了,了,初,初,始,始,密,密,封,封,条,条,件,件,。,。,压,力,力,容,容,器,器,法,法,兰,兰,从,从,整,整,体,体,看,看,有,有,三,三,种,种,形,形,式,式,：,：,甲,甲,型,型,平,平,焊,焊,法,法,兰,兰,；,；,乙,乙,型,型,平,平,焊,焊,法,法,兰,兰,；,；,长,长,颈,颈,对,对,焊,焊,法,法,兰,兰,。,。,参,参,阅,阅,文,文,献,献,【,【2,】,】,表,表10-1,及,及,文,文,献,献,【,【1,】,】,附,附,表,表14-1,，,，,根,根,据,据,它,它,们,们,的,的,公,公,称,称,直,直,径,径,（,（,即,即,与,与,法,法,兰,兰,配,配,用,用,的,的,容,容,器,器,内,内,径,径,）,）,和,和,公,公,称,称,压,压,力,力,（,（,可,可,以,以,理,理,解,解,为,为,法,法,兰,兰,的,的,实,实,际,际,压,压,力,力,）,）,，,，,选,选,定,定,法,法,兰,兰,类,类,型,型,为,为,长,长,颈,颈,对,对,焊,焊,法,法,兰,兰,。,。,其,其,主,主,要,要,尺,尺,寸,寸,如,如,下,下,表,表,。,。,第,四,四,章,章搅,拌,拌,装,装,置,置,的,的,选,选,型,型,与,与,尺,尺,寸,寸,设,设,计,计,4.1,反,应,应,釜,釜,的,的,搅,搅,拌,拌,装,装,置,置,在,反,反,应,应,釜,釜,中,中,，,，,为,为,增,增,加,加,反,反,应,应,速,速,率,率,、,、,强,强,化,化,传,传,质,质,或,或,传,传,热,热,效,效,果,果,以,以,及,及,加,加,强,强,混,混,合,合,等,等,作,作,用,用,，,，,常,常,常,常,装,装,设,设,搅,搅,拌,拌,装,装,置,置,。,。,搅,搅,拌,拌,装,装,置,置,由,由,搅,搅,拌,拌,器,器,与,与,搅,搅,拌,拌,轴,轴,组,组,成,成,，,，,搅,搅,拌,拌,器,器,形,形,式,式,很,很,多,多,，,，,通,通,常,常,由,由,工,工,艺,艺,确,确,定,定,。,。,搅,搅,拌,拌,轴,轴,可,可,用,用,实,实,心,心,或,或,空,空,心,心,直,直,轴,轴,，,，,碳,碳,钢,钢,材,材,料,料,常,常,选,选,用,用,45,号,钢,钢,，,，,有,有,防,防,腐,腐,或,或,污,污,染,染,要,要,求,求,的,的,场,场,合,合,，,，,应,应,采,采,用,用,不,不,锈,锈,耐,耐,酸,酸,钢,钢,。,。,4.2,搅,拌,拌,器,器,的,的,设,设,计,计,搅,拌,拌,器,器,又,又,称,称,搅,搅,拌,拌,桨,桨,或,或,叶,叶,轮,轮,。,。,它,它,的,的,功,功,能,能,是,是,提,提,供,供,工,工,艺,艺,过,过,程,程,所,所,需,需,的,的,能,能,量,量,和,和,适,适,宜,宜,的,的,流,流,动,动,状,状,态,态,，,，,以,以,达,达,到,到,搅,搅,拌,拌,的,的,目,目,的,的,。,。,搅,拌,拌,器,器,的,的,型,型,式,式,主,主,要,要,有,有,：,：,桨,桨,式,式,、,、,推,推,进,进,式,式,、,、,框,框,式,式,、,、,涡,涡,轮,轮,式,式,、,、,螺,螺,杆,杆,式,式,和,和,螺,螺,带,带,式,式,。,。,根,据,据,任,任,务,务,说,说,明,明,书,书,要,要,求,求,，,，,并,并,参,参,阅,阅,【3,】,】,表,18-5,，,选,选,取,取,搅,搅,拌,拌,器,器,，,，,其,其,参,参,数,数,如,如,下,下,表,表,搅,拌,拌,器,器,主,主,要,要,参,参,数,数,Di=0.5DN=0.5,1600=800b=0.15Di=0.15,800=180,搅,拌,拌,桨,桨,的,的,搅,搅,拌,拌,效,效,果,果,和,和,搅,搅,拌,拌,效,效,率,率,与,与,其,其,在,在,釜,釜,体,体,的,的,位,位,置,置,和,和,液,液,柱,柱,的,的,高,高,度,度,有,有,关,关,。,。,搅,搅,拌,拌,桨,桨,浸,浸,入,入,液,液,体,体,内,内,的,的,最,最,佳,佳,深,深,度,度,为,为,下,下,封,封,头,头,与,与,圆,圆,筒,筒,交,交,界,界,处,处,。,。,由,所,所,选,选,封,封,头,头,可,可,知,知,，,，,搅,搅,拌,拌,桨,桨,高,高,度,度,为,为,400mm,。,型式,直径,Dj(mm,）,叶宽（,mm,）,转速（,r/min),直叶,800,120,85,4.3,搅,拌,拌,轴,轴,直,直,径,径,的,的,初,初,步,步,计,计,算,算,4.3.1,搅,拌,拌,轴,轴,的,的,直,直,径,径,的,的,计,计,算,算,轴,的,的,强,强,度,度,计,计,算,算,应,应,根,根,据,据,轴,轴,的,的,承,承,载,载,情,情,况,况,，,，,采,采,用,用,相,相,应,应,的,的,计,计,算,算,方,方,法,法,。,。,对,对,于,于,只,只,传,传,递,递,扭,扭,矩,矩,的,的,圆,圆,截,截,面,面,，,，,其,其,强,强,度,度,条,条,件,件,为,为,其中，,式,式中,轴的扭,剪,剪应力,，,，,MPa,；,T,扭距，,Nmm,；,抗扭截,面,面模量,，,，,；,；,对,对圆截,面,面轴，,=/160.2,P,轴所传,递,递的功,率,率，,KW,；,n,轴的转,速,速，,r/min,；,d,轴的直,径,径，,mm,；,轴的材,料,料的许,用,用应力,，,，,MPa,。,对于既,传,传递扭,矩,矩又承,受,受弯矩,的,的轴，,也,也可采,用,用上式,初,初步估,算,算轴的,直,直径；,但,但应将,轴,轴的许,用,用剪应,力,力适当,降,降低，,以,以弥补,弯,弯矩对,轴,轴的影,响,响。将,降,降低后,的,的许用,应,应力代,入,入上式,，,，可得,如,如下设,计,计公式,A,是由轴,的,的材料,和,和承载,情,情况确,定,定的系,数,数。,查阅参,考,考文献,【3】,第十一,章,章,235,页，,得,得,A=118,，,所以,d=118=37.8mm,。,根据安,装,装轴上,零,零件及,其,其他结,构,构上的,要,要求，,轴,轴径还,需,需要适,当,当增加,5%15%,，通常,得,得增加,24mm,的腐蚀,裕,裕量。,所以,d=37.81.15+4=47.47mm,圆整得,50mm,。轴的,材,材料：,45,钢,4.3.2,搅拌轴,刚,刚度校,核,核,电动机,功,功率,P=4.0,K,W,，搅拌,轴,轴的转,速,速,n=85r/min,，材料,为,为,45,钢，,=40MPa,，剪切,弹,弹性模,量,量,G=8MPa,许用单,位,位扭转,角,角,=/m,。,由,Tmax=9.55,（,Nmm),得,所以圆,轴,轴的刚,度,度足够,。,。,4.4,搅拌轴,长,长度设,计,计,根据所,选,选联轴,器,器，传,动,动轴伸,入,入釜体,长,长度L1=350mm，（,参,参考文,献,献【2,】,】P470，,表,表18,37,）,）可知L=H-L1-L2,，,，其中H为釜,体,体高度,，,，L2,为,为桨叶,距,距釜底,距,距离。,封,封头的,深,深度为400mm。,H=400+1800+400=2600mm.,桨叶距,釜,釜底距,离,离L2,的,的确定,：,：L2=400mm,所以，,搅,搅拌轴,长,长度L=2600-350-400=1950mm,传动轴轴径,d,（,mm,）,伸入釜体长度,L1(mm),50,350,选型部,分,分,氯乙烯,单,单体,氯乙烯,或,或氯乙,烯,烯与另,一,一单体,混,混合在,水,水介质,中,中于搅,拌,拌下悬,浮,浮聚合,制,制得聚,合,合物。,该,该聚合,物,物堆积,密,密度高,，,，在自,由,由流动,，,，脱单,体,体，胶,凝,凝，和,吸,吸收增,塑,塑剂方,面,面得到,改,改善。,长径比,的,的影响,（,1,）对搅,拌,拌功率,的,的影响,，,，因为,搅,搅拌功,率,率与搅,拌,拌桨叶,直,直径的,五,五次方,成,成正比,，,，如果,搅,搅拌桨,叶,叶的直,径,径岁釜,体,体长径,比,比的减,小,小而增,大,大时，,将,将会增,大,大搅拌,功,功率。,（,2,）对传,热,热的影,响,响，当,使,使用夹,套,套传热,时,时，长,径,径比的,增,增大会,使,使夹套,的,的传热,面,面积增,大,大，同,时,时改善,传,传热效,果,果。,（,3,）工艺,上,上的特,定,定要求,，,，例如,物,物料反,应,应，要,求,求通入,反,反应釜,的,的空气,与,与物料,要,要有足,够,够的接,触,触时间,，,，这样,液,液位就,必,必须有,一,一定的,高,高度，,因,因而反,应,应釜的,长,长径比,应,应满足,这,这样的,特,特定要,求,求。,法兰的选型,平焊钢法兰:适用于公称压力不超过2.5MPa的,钢,钢管道连接.平焊法兰的密封面可,以,以制成光滑,式,式,凹凸式,和,和榫槽式三,种,种.光滑式平焊法兰的应用量最,大,大.多用于,介,介质条件比,较,较缓和的情,况,况下，如低,压,压非净化压缩空气、低压循环水，它的优点,是,是价格比较,便,便宜对焊钢法兰:用于法兰与管子的对,口,口焊接,其,结,结构合理,强,强度与刚度较大,经得,起,起高温高压,及,及反复弯曲,和,和温度波动,密封性可,靠,靠.公称压力为0.25,2.5MPa的对焊法兰采用凹凸式,密,密封面.,电机的选型,Y112M-2,型号,转速（,）,功率,(Kw),效率,(%),质量,(kg),Y112M-2,2890,4,85.5,46,Y112M-2电机参,数,数:额定,功,功率：4KW 额定,电,电流：8.2A,转,转速：2890r/min,效,效,率,率：88.5%功率,因,因数：0.87,堵,堵,转,转转矩：2.2倍堵,转,转电流：7.0倍最,大,大转矩：2.3倍噪,声,声：74dB(A),振,振动速度：1.8mm/s重量,：,：45KG,绕组参数：,槽,槽数：30线规：1.06,每,每槽线数：48绕组,形,形式：同心,式,式节距：116、215、314；114、213,接,接法：三角,形,形,线重：3.7KG,LC100,两级圆柱齿,轮,轮减速机,1,、,LC,型减速机传,动,动,性,能特点,a,、使用范围,广,广：适用于,普,普通以及防,爆,爆场合，满,足,足化工、石,油,油、轻工、,食,食品、有色,冶,冶金等工业,生,生产的需要,。,。,b,、结构紧凑,：,：本机为两,级,级同中心距,斜,斜齿轮传动,。,。体积小、,重,重量轻、密,封,封性能好。,c,、传动平稳,、,、噪声低：,采,采用斜齿啮,合,合，传动平,稳,稳。,d,、使用寿命,长,长：齿轮材,料,料为合金铜,，,，耐磨损、,制,制造精度高,。,。,e,、效率高，,承,承载能力强,：,：效率高达,96,以上，对,节,节省电能优,点,点显著。,联轴节,联轴节，又,名,名联轴器,。,。coupling,用来联接不,同,同机构中的,两,两根轴（主,动,动轴和从动,轴,轴）使之共,同,同旋转以传,递,递扭矩的机,械,械零件。在,高,高速重载的,动,动力传动中,，,，有些联轴,器,器还有缓冲,、,、减振和提,高,高轴系动态,性,性能的作用,。,。联轴器由,两,两半部分组,成,成，分别与,主,主动轴和从,动,动轴联接。,一,一般动力机,大,大都借助于,联,联轴器与工,作,作机相联接,。,。,立式夹壳联,轴,轴节（,D,型）。标记,为,为：,DN 50HG5-21365,机械密封,的选取,机械密封型,号,号：,59B,型,适用范围,:,压力：,0,5MPa,温度：,-50,250,转速：,5000r/min,介质：油、,水,水、有机溶,剂,剂及其他弱,腐,腐蚀性溶剂,。,。,形式特点：,59B,型密封是平,衡,衡型多弹簧,结,结构、轴向,尺,尺寸小、密,封,封端面受压,平,平均。采用,由,由聚四氟乙,烯,烯或柔性,石墨制作的,契,契形环做辅,助,助密封圈，,结,结构紧凑，,密,密封可靠。,A型单支点,机,机架（HG21566695）,密封面的型,号,号选为榫槽,型,型。,2,密封面选取,容器法兰密,封,封面有三种,形,形式：平面,型,型密封面；,凹,凹凸型密封,面,面；榫槽型,密,密封面，因,凹,凹凸型、榫,槽,槽型密封面,。,。,对于平面型,压,压紧密封面,，,，在,PN,0.6MPa,的情况下，,应,应用最为广,泛,泛。此外，,当,当釜体内介,质,质有毒或易,燃,燃易爆时，,不,不能采用，,而,而氯乙烯单,体,体是一种易,燃,燃、易爆且,有,有毒的物质,。,。,凹凸型密封,面,面由一个凸,面,面和一个凹,面,面相配合组,成,成，在凹面,上,上放置垫片,。,。其优点便,于,于对中，防,止,止垫片被挤,出,出，故可适,用,用于压力较,高,高的场合。,榫槽型密封,面,面适用于易,燃,燃、易爆且,有,有毒的介质,以,以及有较高,压,压力的场合,，,，与本设计,中,中的介质性,质,质符合所以,，,，密封面的,型,型号选为榫,槽,槽型。,榫槽,小结,短短的两周,化,化机设计就,要,要结束了，,虽,虽然这只是,短,短短的两周,但,但是给我了,很,很大的收获,，,，让我有很,多,多的感悟。,我们从接到,设,设计任务时,的,的茫然和无,序,序到两周后,大,大家齐心协,力,力，通力合,作,作，共同完,成,成设计任务,。,。通过确定,设,设计方案、,查,查阅参考文,献,献、绘制设,计,计图纸，我,们,们巩固了专,业,业知识、学,会,会了合作。,希望老师们,在,在以后的工,作,作中事事顺,心,心，同时也,希,希望我们能,够,够取得优秀,的,的成绩！,谢谢观赏,
展开阅读全文